Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Gal4 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Регуляторный белок GAL4
Идентификаторы
ОрганизмSaccharomyces cerevisiae
СимволGAL4
Entrez855828
UniProtP04386
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
Викиданные Q27549381

Фактор транскрипции Gal4 является положительным регулятором экспрессии генов индуцированной галактозы генов. [1] Этот белок представляет собой большое семейство факторов транскрипции грибов, семейство Gal4, которое включает более 50 членов дрожжевых Saccharomyces cerevisiae, например Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, Leu3. [2]

Gal4 распознает гены с UAS G , восходящей активирующей последовательностью , и активирует их. В дрожжевых клетках основными мишенями являются GAL1 ( галактокиназа ), GAL10 ( UDP-глюкозо-4-эпимераза ) и GAL7 ( галактозо-1-фосфатуридилилтрансфераза ), три фермента, необходимые для метаболизма галактозы. Это связывание также оказалось полезным при создании системы GAL4 / UAS , метода контроля экспрессии у насекомых. [3] В дрожжах Gal4 по умолчанию репрессируется Gal80 и активируется в присутствии галактозы, поскольку Gal3 связывает Gal80. [4]

Домены [ править ]

Два исполнительных домена, ДНК-связывающий и активационный домены, обеспечивают ключевую функцию белка Gal4, соответствующего большинству факторов транскрипции.

Gal4 домены и регулирование

Связывание ДНК [ править ]

N-конец Gal4 представляет собой цинковый палец и принадлежит к семейству грибов Zn (2) -C6 . Он образует кластер тиолатов Zn - цистеина [5] [6] и специфически распознает UAS G в промоторе GAL1. [7] [8]

Трансактивация Gal4 [ править ]

Локализованный на С-конце, он принадлежит к семейству доменов трансактивации из девяти аминокислот , 9aaTAD, вместе с Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, а также p53 , E2A , MLL . [9] [10]

Регламент [ править ]

Галактоза индуцирует опосредованную Gal4 транскрипцию, хотя глюкоза вызывает серьезную репрессию. [11] [12]

Как часть регуляции Gal4, ингибирующий белок Gal80 распознает и связывается с областью Gal4 (853-874 аминокислотных остатка). [13] [14] [15]

Ингибирующий белок Gal80 блокируется регуляторным белком Gal3 галактозозависимым образом. Это позволяет Gal4 работать при наличии галактозы. [16] [4] [17] [18]

Мутанты [ править ]

Мутант Gal4 с потерей функции gal4-64 (1-852 а.о., делеция С-конца 29 а.о. Gal4) утратил как взаимодействие с Gal80, так и функцию активации. [19] [20] [21]

В мутанте Gal4C-62 с реверсией Gal4 [22] возникла последовательность (QTAY N AFMN) с паттерном 9aaTAD, которая восстановила функцию активации белка Gal4.

Неактивные конструкции [ править ]

Домен активации Gal4 ингибируется С-концевым доменом в некоторых конструкциях Gal4. [23] [24]

Функция [ править ]

Цель [ править ]

Транскрипция [ править ]

Функция активации Gal4 опосредуется MED15 (Gal11). [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31]

Белок Gal4 взаимодействует также с другими медиаторами транскрипции, такими как Tra1, [32] [33] [34] TAF9, [35] и комплекс SAGA / MED15. [36] [37]

Протеосома [ править ]

Субъединица 26 S протеасомного регуляторного белка Sug2 имеет молекулярное и функциональное взаимодействие с функцией Gal4. [38] [39] Протеолитический оборот фактора транскрипции Gal4 не требуется для функционирования in vivo. [40] Нативное моноубиквитинирование Gal4 защищает от 19S-опосредованной дестабилизации в индуцирующих условиях. [41]

Заявление [ править ]

Gal4 широко используется в скрининге двухгибридных дрожжей для скрининга или анализа белок-белковых взаимодействий в эукариотических клетках от дрожжей до человека.

В системе GAL4 / UAS белок Gal4 и восходящая активирующая область (UAS) Gal4 используются для изучения экспрессии и функции генов в организмах, таких как плодовая мушка. [3]

Gal4 и ингибирующий белок Gal80 нашли применение в методике генетики для создания индивидуально помеченных гомозиготных клеток, называемых MARCM (анализ мозаики с репрессируемым клеточным маркером).

См. Также [ править ]

  • лак оперон

Ссылки [ править ]

  1. ^ Klar AJ, Halvorson HO (1974). «Исследования позитивного регуляторного гена, GAL4, в регуляции ферментов катаболизма галактозы в Saccharomyces cerevisiae». Молекулярная и общая генетика . 135 (3): 203–12. DOI : 10.1007 / BF00268616 . PMID  4376212 . S2CID  26014344 .
  2. ^ Schjerling P, Хольмберга S (декабрь 1996). «Сравнительный анализ аминокислотной последовательности цинкового кластера семейства С6 регуляторов транскрипции» . Исследования нуклеиновых кислот . 24 (23): 4599–607. DOI : 10.1093 / NAR / 24.23.4599 . PMC 146297 . PMID 8967907 .  
  3. ^ а б Даффи Дж. Б. (2002). «Система GAL4 у дрозофилы: швейцарский армейский нож генетика мух». Бытие . 34 (1-2): 1-15. DOI : 10.1002 / gene.10150 . PMID 12324939 . S2CID 5073328 .  
  4. ^ a b Jiang F, Frey BR, Evans ML, Friel JC, Hopper JE (октябрь 2009 г.). «Активация гена путем диссоциации ингибитора от домена активации транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 29 (20): 5604–10. DOI : 10.1128 / MCB.00632-09 . PMC 2756894 . PMID 19651897 .  
  5. ^ Марморштейн R, Carey M, Ptashne M, Харрисон SC (апрель 1992). «Распознавание ДНК посредством GAL4: структура комплекса белок-ДНК». Природа . 356 (6368): 408–14. Bibcode : 1992Natur.356..408M . DOI : 10.1038 / 356408a0 . PMID 1557122 . S2CID 4344434 .  
  6. Перейти ↑ Pan T, Coleman JE (март 1990 г.). «ДНК-связывающий домен GAL4 образует двухъядерный комплекс с ионом металла». Биохимия . 29 (12): 2023–209. DOI : 10.1021 / bi00464a019 . PMID 2186803 . 
  7. ^ Киган L, G Гилл, Ptashne M (февраль 1986). «Отделение связывания ДНК от функции активации транскрипции регуляторного белка эукариот». Наука . 231 (4739): 699–704. Bibcode : 1986Sci ... 231..699K . DOI : 10.1126 / science.3080805 . PMID 3080805 . 
  8. ^ Giniger E, Varnum SM, Ptashne M (апрель 1985). «Специфическое связывание ДНК GAL4, положительного регуляторного белка дрожжей». Cell . 40 (4): 767–74. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (85) 90336-8 . PMID 3886158 . S2CID 31663066 .  
  9. ^ Дин WV, Джонстон SA (май 1997). «Домены связывания ДНК и активации Gal4p достаточны для передачи его регуляторных сигналов» . Молекулярная и клеточная биология . 17 (5): 2538–49. DOI : 10,1128 / MCB.17.5.2538 . PMC 232103 . PMID 9111323 .  
  10. Перейти ↑ Melcher K, Johnston SA (май 1995 г.). «GAL4 взаимодействует с ТАТА-связывающим белком и коактиваторами» . Молекулярная и клеточная биология . 15 (5): 2839–48. DOI : 10,1128 / MCB.15.5.2839 . PMC 230515 . PMID 7739564 .  
  11. ^ Klar AJ, Halvorson HO (1974). «Исследования позитивного регуляторного гена, GAL4, в регуляции ферментов катаболизма галактозы в Saccharomyces cerevisiae». Молекулярная и общая генетика . 135 (3): 203–12. DOI : 10.1007 / BF00268616 . PMID 4376212 . S2CID 26014344 .  
  12. ↑ Griggs DW, Johnston M (октябрь 1991 г.). «Регулируемая экспрессия гена активатора GAL4 в дрожжах обеспечивает чувствительный генетический переключатель для репрессии глюкозы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (19): 8597–601. Bibcode : 1991PNAS ... 88.8597G . DOI : 10.1073 / pnas.88.19.8597 . PMC 52556 . PMID 1924319 .  
  13. ^ Кумар PR, Ю. Y, Sternglanz R, Джонстон С.А., Джошуа-Тор L (февраль 2008). «НАДФ регулирует систему индукции GAL дрожжей» . Наука . 319 (5866): 1090–2. Bibcode : 2008Sci ... 319.1090K . DOI : 10.1126 / science.1151903 . PMC 2726985 . PMID 18292341 .  
  14. ^ Thoden JB, Ryan LA, Reece RJ, Holden HM (октябрь 2008). «Взаимодействие между кислотным активатором транскрипции и его ингибитором. Молекулярная основа распознавания Gal4p с помощью Gal80p» . Журнал биологической химии . 283 (44): 30266–72. DOI : 10.1074 / jbc.M805200200 . PMC 2573081 . PMID 18701455 .  
  15. ↑ Johnston SA, Salmeron JM, Dincher SS (июль 1987 г.). «Взаимодействие положительных и отрицательных регуляторных белков в регулоне галактозы дрожжей». Cell . 50 (1): 143–6. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90671-4 . PMID 3297350 . S2CID 46090047 .  
  16. ^ Egriboz O, F Jiang, Хоппер JE (ноябрь 2011). «Быстрое переключение гена GAL у Saccharomyces cerevisiae зависит от ядерного Gal3, а не ядерно-цитоплазматического переноса Gal3 и Gal80» . Генетика . 189 (3): 825–36. DOI : 10.1534 / genetics.111.131839 . PMC 3213366 . PMID 21890741 .  
  17. Перейти ↑ Peng G, Hopper JE (июнь 2002 г.). «Активация гена путем взаимодействия ингибитора с цитоплазматическим сигнальным белком» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (13): 8548–53. Bibcode : 2002PNAS ... 99.8548P . DOI : 10.1073 / pnas.142100099 . PMC 124307 . PMID 12084916 .  
  18. ^ Tsuyumu S, Адамс Б. (июль 1974). «Кинетические исследования разведения дрожжевых популяций: агрегация галактозы in vivo с использованием ферментов и молекул положительного регулятора» . Генетика . 77 (3): 491–505. PMC 1213142 . PMID 4369925 .  
  19. ^ Douglas HC, Конди F (декабрь 1954). «Генетический контроль использования галактозы у Saccharomyces» . Журнал бактериологии . 68 (6): 662–70. DOI : 10.1128 / jb.68.6.662-670.1954 . PMC 386212 . PMID 13221541 .  
  20. ^ Дуглас ХК, Хоторн, округ Колумбия (май 1964). «Ферментативная экспрессия и генетическая связь генов, контролирующих использование галактозы в Saccharomyces» . Генетика . 49 : 837–44. PMC 1210618 . PMID 14158615 .  
  21. ^ Мацумото K, Адачи Y, Toh-е А, Осима Y (февраль 1980). «Функция позитивного регуляторного гена gal4 в синтезе ферментов пути галактозы в Saccharomyces cerevisiae: доказательство того, что область GAL81 кодирует часть белка gal4» . Журнал бактериологии . 141 (2): 508–27. DOI : 10.1128 / JB.141.2.508-527.1980 . PMC 293654 . PMID 6988385 .  
  22. ↑ Johnston SA, Salmeron JM, Dincher SS (июль 1987 г.). «Взаимодействие положительных и отрицательных регуляторных белков в регулоне галактозы дрожжей». Cell . 50 (1): 143–6. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90671-4 . PMID 3297350 . S2CID 46090047 .  
  23. ^ Ма J, Ptashne M (март 1987). «Делеционный анализ GAL4 определяет два сегмента, активирующих транскрипцию». Cell . 48 (5): 847–53. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (87) 90081-X . PMID 3028647 . S2CID 4979320 .  
  24. ^ Warfield L, Татл LM, Пачеко D, Klevit RE, Hahn S (август 2014). «Мотив активатора транскрипции, специфичный для последовательности, и мощные синтетические варианты, которые связывают медиатор с помощью нечеткого интерфейса белков» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (34): E3506-13. Bibcode : 2014PNAS..111E3506W . DOI : 10.1073 / pnas.1412088111 . PMC 4151740 . PMID 25122681 .  
  25. ^ Фасслер JS, Уинстон F (декабрь 1989). «Ген Saccharomyces cerevisiae SPT13 / GAL11 играет как положительную, так и отрицательную регуляторную роль в транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 9 (12): 5602–9. DOI : 10,1128 / MCB.9.12.5602 . PMC 363730 . PMID 2685570 .  
  26. ^ Хан Y, Kodadek T (май 2000). «Пептиды, выбранные для связывания репрессора Gal80, являются мощными доменами активации транскрипции в дрожжах» . Журнал биологической химии . 275 (20): 14979–84. DOI : 10.1074 / jbc.275.20.14979 . PMID 10809742 . 
  27. Перейти ↑ Hashimoto H, Kikuchi Y, Nogi Y, Fukasawa T (1983). «Регулирование экспрессии кластера генов галактозы в Saccharomyces cerevisiae. Выделение и характеристика регуляторного гена GAL4». Молекулярная и общая генетика . 191 (1): 31–8. DOI : 10.1007 / BF00330886 . PMID 6350827 . S2CID 115216273 .  
  28. ^ Long RM, Mylin LM, Хоппер JE (апрель 1991). «GAL11 (SPT13), регулятор транскрипции различных генов дрожжей, влияет на состояние фосфорилирования GAL4, высокоспецифичного активатора транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 11 (4): 2311–4. DOI : 10,1128 / MCB.11.4.2311 . PMC 359938 . PMID 2005915 .  
  29. ^ Nogi Y, Fukasawa T (октябрь 1980). «Новая мутация, которая влияет на использование галактозы в Saccharomyces cerevisiae». Текущая генетика . 2 (2): 115–20. DOI : 10.1007 / BF00420623 . PMID 24189802 . S2CID 12635991 .  
  30. Перейти ↑ Sakurai H, Hiraoka Y, Fukasawa T (сентябрь 1993 г.). «Белок GAL11 дрожжей представляет собой фактор транскрипции особого типа, который усиливает базальную транскрипцию in vitro» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (18): 8382–6. Bibcode : 1993PNAS ... 90.8382S . DOI : 10.1073 / pnas.90.18.8382 . PMC 47360 . PMID 8378310 .  
  31. ↑ Suzuki Y, Nogi Y, Abe A, Fukasawa T (октябрь 1992 г.). «Белок GAL11, вспомогательный активатор транскрипции для генов, кодирующих ферменты, метаболизирующие галактозу, в Saccharomyces cerevisiae» . Молекулярная и клеточная биология . 12 (10): 4806. DOI : 10,1128 / MCB.12.10.4806 . PMC 360407 . PMID 1406662 .  
  32. Перейти ↑ Lin L, Chamberlain L, Zhu LJ, Green MR (февраль 2012 г.). «Анализ Gal4-направленной активации транскрипции с использованием мутантов Tra1, селективно дефектных по взаимодействию с Gal4» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (6): 1997–2002. Bibcode : 2012PNAS..109.1997L . DOI : 10.1073 / pnas.1116340109 . PMC 3277556 . PMID 22308403 .  
  33. ^ Majmudar CY, Labut А.Е., Mapp А.К. (июль 2009). «Tra1 как мишень для скрининга для обнаружения домена активации транскрипции» . Письма по биоорганической и медицинской химии . 19 (14): 3733–5. DOI : 10.1016 / j.bmcl.2009.05.045 . PMC 4322765 . PMID 19497740 .  
  34. ^ Reeves WM, Hahn S (октябрь 2005). «Мишени активатора транскрипции Gal4 в функциональных комплексах транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 25 (20): 9092–102. DOI : 10.1128 / MCB.25.20.9092-9102.2005 . PMC 1265783 . PMID 16199885 .  
  35. ^ Klein J, M Nolden, Sanders SL, Киршнер J, Weil PA, Мелчер K (февраль 2003). «Использование генетически введенного сшивающего агента для идентификации сайтов взаимодействия кислотных активаторов в пределах нативного фактора транскрипции IID и SAGA» . Журнал биологической химии . 278 (9): 6779–86. DOI : 10.1074 / jbc.M212514200 . PMID 12501245 . 
  36. ^ Larschan E, F Winston (январь 2005). «Комплекс Saccharomyces cerevisiae Srb8-Srb11 функционирует с комплексом SAGA во время транскрипции, активируемой Gal4» . Молекулярная и клеточная биология . 25 (1): 114–23. DOI : 10.1128 / MCB.25.1.114-123.2005 . PMC 538787 . PMID 15601835 .  ( http://mcb.asm.org/content/25/1/114/F8.large.jpg )
  37. ^ Ларссон М, Увелл Х, Сандстрём Дж, Риден П., Селт Л.А., Бьёрклунд С (2013). «Функциональные исследования дрожжевых медиаторных субъединиц med5, med15 и med16» . PLOS ONE . 8 (8): e73137. Bibcode : 2013PLoSO ... 873137L . DOI : 10.1371 / journal.pone.0073137 . PMC 3750046 . PMID 23991176 .  
  38. ^ Chang C, Gonzalez F, Rothermel B, L ВС, Джонстон С.А., Kodadek T (август 2001). «Домен активации Gal4 связывает белок Sug2, компонент протеасомы, in vivo и in vitro» . Журнал биологической химии . 276 (33): 30956–63. DOI : 10.1074 / jbc.M102254200 . PMID 11418596 . 
  39. ^ Рассел SJ, Джонстон SA (март 2001). «Доказательства того, что протеолиз Gal4 не может объяснить транскрипционные эффекты протеасомных мутаций АТФазы» . Журнал биологической химии . 276 (13): 9825–31. DOI : 10.1074 / jbc.M010889200 . PMID 11152478 . 
  40. ^ Nalley K, Джонстон С.А., Kodadek T (август 2006). «Протеолитический оборот фактора транскрипции Gal4 не требуется для функционирования in vivo». Природа . 442 (7106): 1054–7. Bibcode : 2006Natur.442.1054N . DOI : 10,1038 / природа05067 . PMID 16929306 . S2CID 1926315 .  
  41. ^ Фердоус A, D Sikder, Gillette T, Nalley K, T Kodadek, Джонстон SA (январь 2007). «Роль протеасомных АТФаз и моноубиквитилирования активатора в регулировании связывания Gal4 с промоторами» . Гены и развитие . 21 (1): 112–23. DOI : 10,1101 / gad.1493207 . PMC 1759896 . PMID 17167105 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Gal4p на WikiGenes
  • Травен А, Еличич Б., Сопта М. (май 2006 г.). «Дрожжи Gal4: пересмотр парадигмы транскрипции» . EMBO Reports . 7 (5): 496–9. DOI : 10.1038 / sj.embor.7400679 . PMC  1479557 . PMID  16670683 .